近日，在第七屆中國(guó)超級(jí)算力大會(huì)（ChinaSC 2025）上，《2025中國(guó)高性能計(jì)算機(jī)性能TOP100排行榜》正式揭曉。榜單顯示，由某服務(wù)器供應(yīng)商研制、2023年部署于某超算中心的主機(jī)系統(tǒng)仍居榜首，測(cè)試性能達(dá)487.94 PFLOPS（約48.79億億次每秒），“神威·太湖之光”和“天河二號(hào)” 依然穩(wěn)居第四和第六位。

而榜單的前10名中，有一個(gè)關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻率極高——“異構(gòu)眾核”?？梢?jiàn)，在這些頂尖系統(tǒng)中，異構(gòu)眾核架構(gòu)扮演著至關(guān)重要的角色，為復(fù)雜科學(xué)計(jì)算與AI訓(xùn)練的融合提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

▲來(lái)源于中國(guó)高性能計(jì)算機(jī)性能TOP100排行榜官網(wǎng)

在高性能計(jì)算領(lǐng)域，異構(gòu)眾核架構(gòu)正迅速成為應(yīng)對(duì)復(fù)雜計(jì)算挑戰(zhàn)的關(guān)鍵技術(shù)。這種架構(gòu)通過(guò)將不同特征的計(jì)算核心有機(jī)整合在一顆芯片上，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算效率的質(zhì)的飛躍。傳統(tǒng)上，CPU適合處理復(fù)雜邏輯和控制密集型任務(wù)，而GPU則擅長(zhǎng)并行處理數(shù)據(jù)密集型任務(wù)。異構(gòu)眾核架構(gòu)成功打破了這一界限，創(chuàng)建出一種更立體化的計(jì)算邏輯。

從技術(shù)角度來(lái)看，異構(gòu)眾核將不同架構(gòu)的計(jì)算核心依據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范有機(jī)內(nèi)在融合在一顆芯片上，任務(wù)由最合適的工作單元來(lái)承擔(dān)，不同異構(gòu)內(nèi)核之間實(shí)現(xiàn)協(xié)同計(jì)算。其在構(gòu)建專用領(lǐng)域最大優(yōu)勢(shì)在于可根據(jù)領(lǐng)域的應(yīng)用需求在芯片的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)中，靈活的分配通用計(jì)算與加速部分的配比，并且根據(jù)領(lǐng)域應(yīng)用的特點(diǎn)設(shè)計(jì)為某個(gè)特定的領(lǐng)域問(wèn)題設(shè)計(jì)專用的計(jì)算架構(gòu)，同時(shí)在編程性上通過(guò)統(tǒng)一的編程模型實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)的無(wú)縫整合。

此前，在接受媒體采訪時(shí)，太初元碁首席運(yùn)營(yíng)官喬梁對(duì)此作了一個(gè)生動(dòng)的比喻：“異構(gòu)眾核相當(dāng)于三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，類(lèi)似于城市里的交通路線，是普通道路、高架隧道和高速路的組合，而CPU和GPU則分別像是密度高的復(fù)雜道路和純高速公路。”這種架構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)在于，它能夠根據(jù)應(yīng)用需求，靈活分配通用計(jì)算與加速部分的配比，為特定的領(lǐng)域問(wèn)題設(shè)計(jì)專用的計(jì)算架構(gòu)。

“沒(méi)有高性能計(jì)算，就沒(méi)有大模型” 已成為共識(shí)。當(dāng)前，AI正加速?gòu)摹罢J(rèn)知引擎”轉(zhuǎn)向“智能行動(dòng)主體”，而AI與數(shù)據(jù)深度融合也成為重塑創(chuàng)新增長(zhǎng)的關(guān)鍵。而隨著人工智能技術(shù)的高速發(fā)展，高性能計(jì)算與AI的融合已成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。

TOP100榜單也佐證了HPC+AI的發(fā)展趨勢(shì)。中科院計(jì)算技術(shù)研究所副研究員袁良在對(duì)榜單進(jìn)行解讀時(shí)指出，在應(yīng)用領(lǐng)域方面，應(yīng)用于“算力服務(wù)”的系統(tǒng)性能份額占比最多，占到71.30%。算力服務(wù)應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋了大模型訓(xùn)練、推理、數(shù)據(jù)挖掘等多樣化市場(chǎng)形態(tài)。

▲圖片來(lái)源：光明網(wǎng)

作為HPC+AI的踐行者，太初元碁正致力于以高性能計(jì)算為突破口推動(dòng)AI與數(shù)據(jù)深度融合來(lái)賦能產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。目前，HPC+AI的融合模式正在多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出強(qiáng)大的應(yīng)用潛力。

在氣候氣象領(lǐng)域，基于對(duì)全球大氣和氣候的海量數(shù)據(jù)，該領(lǐng)域常借助高性能計(jì)算來(lái)開(kāi)展科學(xué)研究。AI大模型引入后，短臨預(yù)報(bào)的預(yù)測(cè)耗時(shí)可以從過(guò)往的6小時(shí)縮短到1小時(shí)，這是HPC+AI提升效率和準(zhǔn)確度最直觀的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。

在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，新藥研發(fā)的“雙螺旋”正在形成：AI大模型利用其強(qiáng)大的模式識(shí)別能力，從數(shù)以億計(jì)的分子組合中篩選出最具潛力的候選藥物，將過(guò)去需要數(shù)年的篩選工作縮短至幾周甚至幾天。而被選中的候選藥物，則需要通過(guò)HPC進(jìn)行精確的分子動(dòng)力學(xué)模擬，預(yù)測(cè)其與靶點(diǎn)蛋白的結(jié)合效果和潛在副作用。

在能源勘探領(lǐng)域，AI通過(guò)學(xué)習(xí)海量的地震波數(shù)據(jù)，能夠以前所未有的精度勾勒出地下深處的地質(zhì)構(gòu)造。而一旦確定了潛在的油氣藏，HPC便會(huì)通過(guò)復(fù)雜的流體力學(xué)模擬，優(yōu)化鉆井方案和開(kāi)采策略。

在具體實(shí)踐中，太初元碁與合作伙伴成功實(shí)現(xiàn)了AlphaFold3蛋白預(yù)測(cè)模型的全復(fù)現(xiàn)，打造了國(guó)產(chǎn)醫(yī)藥大模型；還構(gòu)建了全國(guó)首批面向新能源深度優(yōu)化場(chǎng)景下的行業(yè)應(yīng)用大模型基座。這些成就得益于太初元碁在異構(gòu)眾核架構(gòu)上的持續(xù)投入。

此外，太初元碁推出的 Teco SuperPod 128高密液冷智算集群，采用高效液冷技術(shù)，空間利用率較傳統(tǒng)方案提升100%，助力智算中心系統(tǒng)PUE值降至1.1，達(dá)到全球領(lǐng)先水平。該高密液冷智算集群已服務(wù)200余家高校企業(yè)，支持超1200千萬(wàn)億次/秒浮點(diǎn)運(yùn)算算力需求。

未來(lái)，太初元碁將憑借在高性能計(jì)算領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，持續(xù)深耕HPC+AI，并攜手產(chǎn)業(yè)上下游伙伴致力于實(shí)現(xiàn)一個(gè)CPU、GPU與各類(lèi)異構(gòu)計(jì)算單元高效協(xié)同的未來(lái)，共同邁向超越單一技術(shù)追趕、構(gòu)建自主創(chuàng)新生態(tài)的廣闊前景。